CN113845621B - 一种增容剂及采用该增容剂的高淀粉含量全生物降解膜 - Google Patents
一种增容剂及采用该增容剂的高淀粉含量全生物降解膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113845621B CN113845621B CN202111203614.6A CN202111203614A CN113845621B CN 113845621 B CN113845621 B CN 113845621B CN 202111203614 A CN202111203614 A CN 202111203614A CN 113845621 B CN113845621 B CN 113845621B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- compatibilizer
- starch
- maleic anhydride
- antioxidant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims abstract description 45
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims abstract description 44
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 claims abstract description 44
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 claims abstract description 44
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 24
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 11
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 43
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 14
- -1 polybutylene Polymers 0.000 claims description 14
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 13
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 claims description 11
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N Butylmethacrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)=C SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920008262 Thermoplastic starch Polymers 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000004628 starch-based polymer Substances 0.000 claims description 8
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 7
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 7
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 5
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 claims description 4
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 3
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 3
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 2,2'-Methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenol) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(CC=2C(=C(C=C(C)C=2)C(C)(C)C)O)=C1O KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DPUOLQHDNGRHBS-UHFFFAOYSA-N Brassidinsaeure Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCCCCCC(O)=O DPUOLQHDNGRHBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- URXZXNYJPAJJOQ-UHFFFAOYSA-N Erucic acid Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCCCCCC(O)=O URXZXNYJPAJJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 2
- AGXUVMPSUKZYDT-UHFFFAOYSA-L barium(2+);octadecanoate Chemical compound [Ba+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O AGXUVMPSUKZYDT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 2
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 claims description 2
- DPUOLQHDNGRHBS-KTKRTIGZSA-N erucic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCCCCC(O)=O DPUOLQHDNGRHBS-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010101 extrusion blow moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 claims description 2
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 2
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 2
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 abstract description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 abstract description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920001896 polybutyrate Polymers 0.000 abstract 2
- 208000034530 PLAA-associated neurodevelopmental disease Diseases 0.000 description 14
- 238000010096 film blowing Methods 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 3
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N L-lactic acid Chemical compound C[C@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920006242 ethylene acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- KKKKCPPTESQGQH-UHFFFAOYSA-N 2-(4,5-dihydro-1,3-oxazol-2-yl)-4,5-dihydro-1,3-oxazole Chemical compound O1CCN=C1C1=NCCO1 KKKKCPPTESQGQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKEHOXWJQXIQAG-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 IKEHOXWJQXIQAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 1
- 229930182843 D-Lactic acid Natural products 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N D-lactic acid Chemical compound C[C@@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920000432 Polylactide-block-poly(ethylene glycol)-block-polylactide Polymers 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229940022769 d- lactic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000359 diblock copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001112 grafted polyolefin Polymers 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 235000015141 kefir Nutrition 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011846 petroleum-based material Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 150000007519 polyprotic acids Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 229920000428 triblock copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F255/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
- C08F255/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having two or three carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2451/00—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
- C08J2451/06—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2467/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种增容剂及采用该增容剂的高淀粉含量全生物降解膜，所述增容剂为乙烯热塑性弹性体‑马来酸酐‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，并采用特殊工艺对玉米淀粉进行糊化改性，得到含马来酸酐和环氧基团改性淀粉，提高玉米淀粉表面相容性以及塑化性能；增容剂中的马来酸酐和环氧基团都可能与PLA/PBAT和改性淀粉的羟基反应，形成以增容剂分子为主干PLA/PBAT分子和改性淀粉为枝干的亲和性结构。且各种添加剂的使用量较少，最终制备得到的薄膜具有拉伸和撕裂强度高、弹性模量好、断裂伸长率好、阻隔性好、降解性能好、耐水耐潮性强等优点；并且高含量改性淀粉的填充，大幅度降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于全生物降解材料领域，更具体地，涉及一种用于高淀粉含量全生物降解材料用增容剂，及采用该增容剂的高淀粉含量全生物降解膜。
背景技术
塑料薄膜已渗透到人们生活中,被广泛地用作食品包装、电子电器产品包装及商场购物袋、垃圾袋等，给我们的生产和生活带来了极大的便利。传统的塑料薄膜材料主要来源于石油基材料，如聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜等，使用完如果采用焚烧的方式处理，会产生大量有毒副产物；如果采用掩埋的方式处理，降解周期非常长，给环境造成了巨大的危害。近年来，随着石油资源的日益枯竭和人们对生态环境保护意识的不断加强，生物可降解塑料得到越来越多的关注，开发全降解的环境友好型高分子材料应用于薄膜材料领域已成为未来的发展主流。
聚乳酸(PLA)和聚对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯(PBAT)是目前两种常用的热塑性生物可降解材料，他们单独使用存在一定的缺点，需要改性，且生产成本高。淀粉是仅次于纤维素的第二大天然生物聚合物，作为填充剂使用，其极低的成本以及100％生物基可降解性，引起了人们极大的关注。将PLA/PBAT和淀粉共混，利用PLA和PBAT性能优势互补，以及改性淀粉和碳酸钙作为填充料，不仅可得到高强度、高柔韧性的共混物，而且还可以降低成本，利用这种共混物制备的薄膜可以实现全生物降解，是一种环境友好型材料。但是淀粉存在着与基体相容性差、高温易碳化等问题，需要添加增容剂改善淀粉与PLA、PBAT之间的相容性差的问题，提高淀粉填充量，降低降解材料的总成本。
现有技术中，申请公布号为CN103589124A通过添加增容剂2,2’-双(2-噁唑啉)和六亚甲基二异氰酸酯制备PLA/PBAT全生物降解薄膜，薄膜拉伸强度最高可达61MPa，但成本昂贵。中国专利CN101781448A还有通过添加聚醚多元醇作为增容剂，提高了共混物的力学和耐热性能，但所使用的增容剂为不可生物降解成分。中国专利CN102516729A公开了一种完全生物降解聚乳酸组合物及其制备方法,在PLA和PBAT共混体系中加入了二恶唑啉类来作为增容剂，提高共混体系中两组分的界面相容性；同时文献资料也分别报道了采用多元酸(PHA)、聚乙二醇(PEG)、聚己内酯(PCL)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、4,4-亚甲基双(异氰酸苯酯)(MDI)和商品名为Lotader AX8900、Joncry1 ADR-4368、ADR-4370环氧类扩链剂作为增容剂来提高PLA和PBAT共混组分的相容性，从而制备高性能的全生物降解薄膜。也有用接枝共聚物如甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃(POE-g-GMA)、单甲氧基聚(乙二醇)-聚乳酸(MPEG-PLA)双嵌段共聚物、不同链长的PLA-PEG-PLA三嵌段共聚物，用来改善PLA/PBAT复合体系的相容性，使PLA和PBAT的界面粘结强度得到有效提高，也使得力学性能和热稳定性能得到提高。但是这些增容剂价格昂贵，加入填充物含量较低，无法有效降低成本，有的增容剂还含有有毒物质。
此外，现有的PLA/PBAT和淀粉共混体系仍存在以下缺陷：①淀粉本身的耐热温度受限，使淀粉在加工过程中会因为温度过高而发生碳化分解；②PLA与PBAT相容性不好，其共混后性能得不到良好互补；③淀粉与PLA/PBAT的相容性不够好，造成材料的韧性、强度、可塑性等物理机械性能较差。④PLA/PBAT和淀粉共混体系淀粉含量较低，只能达到10％-25％，成本较高；⑤添加的增容剂存在反应活性低、用量大、成本昂贵等缺点。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种用于高淀粉含量全生物降解膜用增容剂的制备方法，该增容剂不仅可以很好地提高PLA/PBAT共混物与改性淀粉的相容性，而且所得到的共混物可以用于制备全生物降解薄膜，该薄膜可广泛应用于商场购物袋、垃圾袋、食品包装袋、农业用薄膜等领域。
本发明采用以下技术方案：
一种用于高淀粉含量全生物降解材料用增容剂，由乙烯热塑性弹性体、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚而成。
优选的，该增容剂采用以下方法制备：将乙烯热塑性弹性体在180℃密炼机中在50rpm下密练5-10min后，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续反应5-15min，再加入马来酸酐，反应5-10min后取出物料，洗涤、干燥、粉碎。
优选的，上述甲基丙烯酸缩水甘油酯可以替换为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、过氧化二苯甲酰、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种；或者替换为甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、过氧化二苯甲酰、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物，其中的几种的组合。
优选的，该增容剂采用以下方法制备：将60-70份乙烯热塑性弹性体在180℃密炼机中在50rpm下密练5-10min后，加入0.1-2.0份过氧化二苯甲酰和5-10份甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续反应5-15min，再加入20-30份马来酸酐，反应5-10min后取出物料，洗涤、干燥、粉碎。
一种高淀粉含量全生物降解膜，由包括以下重量份的组分制成：
聚乳酸——10-50份，
聚对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯——10-50份，
增容剂——0.01-10份，
润滑剂——0-3份，
抗氧剂——0-3份，
热塑性淀粉——1-50份，
甘油——1-10份；
其中，增容剂采用上述的一种用于高淀粉含量全生物降解材料用增容剂。
优选的，所述热塑性淀粉为改性淀粉，是由40-50份玉米淀粉、40-50份蒸馏水、1-6份甘油、1-3份马来酸酐、0.1-1份甲基丙烯酸缩水甘油酯经过糊化改性而成，得到含马来酸酐和环氧基团改性淀粉。
优选的，所述聚乳酸重均分子量为40000-200000。
优选的，所述聚对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯重均分子量为20000-130000。
优选的，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钡、油酸酞胺、芥酸酞胺、亚烷基二脂肪酞胺、乙撑双硬脂酞胺、石蜡、聚乙烯蜡中的一种或一种以上。
优选的，所述抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酸酯(抗氧剂1076)、2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)中的一种或一种以上。
上述一种高淀粉含量全生物降解膜的制备方法，包括如下步骤：
S1，将聚乳酸、聚对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯放入鼓风烘箱或者真空烘箱进行干燥处理，在75-85℃下烘干4-24h，使各组分的含水率≤1000ppm；
S2，将60-70份乙烯热塑性弹性体在180℃密炼机中在50rpm下密练5-10min后，加入0.1-2.0份过氧化二苯甲酰和5-10份甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续反应5-15min，再加入20-30份马来酸酐，反应5-10min后取出物料，洗涤、干燥、粉碎制得增容剂；
S3，按照配方，在20-30℃条件下，将玉米淀粉与蒸馏水混合并搅拌均匀后，加入甘油、马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯，置于高速混合机中形成胶体状的混合物，然后置于水浴锅中进行加热糊化，加热温度为80-100℃，时间为10-40min，得到粘稠状胶体，然后经过烘干、粉碎，得到热塑性淀粉；
S4，将干燥后的聚乳酸、聚对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯、热塑性淀粉、增容剂进行搅拌干混至均匀，得到预混合物，接着加入配方量的抗氧剂、润滑剂，继续搅拌均匀，得到共混物；
S5，将共混物由喂料秤加入双螺杆挤出机，挤出造粒；
S6，将经过双螺杆挤出得到的粒料干燥处理，将干燥后的粒料加入到单螺杆挤出机中，挤出吹塑，得到全生物降解薄膜。
优选的，步骤S5中，双螺杆挤出机挤出温度为140-175℃，螺杆转速100-300rpm，螺杆长径比为40-50:1。
优选的，步骤S6中，干燥温度为75-85℃，干燥时间为4-8h，干燥设备为真空烘箱或鼓风烘箱。
优选的，步骤S6中，单螺杆挤出机挤出温度为140-170℃，螺杆转速100-300rpm，螺杆长径比为20-40:1，单螺杆挤出机的模头口径与泡管直径之比为3-5:1。
有益效果：1.本发明采用特殊工艺对玉米淀粉进行糊化改性，淀粉添加比例可达到40％以上；对糊化改性淀粉引入马来酸酐和环氧基团极大提高玉米淀粉表面相容性以及塑化性能，从而提高产品的柔韧性、抗拉伸强度和可塑性；而且改性淀粉耐热温度得到提升，使其在加工过程中不会因为温度过高而发生碳化分解；更重要的引入马来酸酐和环氧基团，促进了淀粉与PLA/PBAT的相容性，进而提高了改性淀粉的添加比例。
2.本发明自制含有双官能团的增容剂——乙烯热塑性弹性体-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。增容剂中的马来酸酐和环氧基团与PLA和PBAT的羟基发生成键反应后形成大分子链，从而改善PLA和PBAT的界面相容状况。增容剂中的马来酸酐和环氧基团都可能与PLA/PBAT和改性淀粉的羟基反应，形成以增容剂分子为主干PLA/PBAT分子和改性淀粉为枝干的亲和性结构，一方面通过这种大分子提高了PLA和PBAT的相容性，另一方面也提高了PLA/PBAT与改性淀粉的相容性，同时也提高了共混物的分子量。
3.本发明的原料中，相对于PLA和PBAT，各种添加剂的使用量较少，通过改性淀粉、自制双官能团增容剂、PLA/PBAT之间的配比，使得最终制备得到的组合物制备得到的薄膜具有拉伸和撕裂强度高、弹性模量好、断裂伸长率好、阻隔性好、降解性能好、耐水耐潮性强等优点；并且高含量改性淀粉的填充，大幅度降低了成本；而且制备工艺简单、易于控制，有利于规模化生产及应用，满足购物袋、快递袋、垃圾袋、地膜市场需求。
附图说明
图1示出了实施例综合力学性能测试结果；
图2示出了实施例的SEM图；
图3示出了实施例共混物的傅里叶红外光谱图。
具体实施方式
一、实验原料
PLA/聚乳酸，安徽丰原福泰来聚乳酸有限公司生产，牌号为：FY 802，该牌号的PLA原料主要成分为L-乳酸，同时还含有3％左右的D-乳酸，熔融指数为3-5g/10min(190℃，2.16kg)。
PBAT/聚对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯，德国巴斯夫公司生产，牌号为：C1200，熔融指数为4g/10min(190℃，2.16kg)。
马来酸酐由上海滕准生物科技有限公司生产；甲基丙烯酸缩水甘油酯由上海滕准生物科技有限公司生产；抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)，由BASF公司生产；润滑剂为硬脂酸钙，由维康生物科技有限公司生产。其它原料及试剂若无特殊说明，均通过市售商业途径购买获得。
二、性能测试参数及测试方法
(1)根据GB/T1040.1-2006的方法，分别将实施例1至4的样品进行拉伸强度测试。
(2)根据GB/T1040.1-2006的方法，分别将实施例1至4的样品进行断裂伸长率测试。
(3)根据GB/T16578.1-2008的方法，分别将实施例1至4的样品进行撕裂强度测试。
(4)分别将实施例1至4的样品采用埋土法，将干燥至恒重的已知重量(W1)样品埋入含有砂、园林土等混合物的容器中保持高湿度、避光，经过一段时间后，取出土埋样品，洗净表面泥土，干燥至恒重(W2)，根据计算公式算出降解率：降解率＝(W1-W2)/W1×100％。
三、具体实施例
(1)实施例1
S1，将聚乳酸、聚对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯放入鼓风烘箱或者真空烘箱进行干燥处理，在80℃下烘干4h。
S2，将60-70份乙烯热塑性弹性体在180℃密炼机中在50rpm下密练5-10min后，加入0.1-2.0份过氧化二苯甲酰和5-10份甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续反应5-15min，再加入20-30份马来酸酐，反应5-10min后取出物料，洗涤、干燥、粉碎制得自制增容剂；
S3，制备改性淀粉：称量100g玉米淀粉加入三口烧瓶中，加入900m L蒸馏水，将三口烧瓶放入恒温水浴中加热并搅拌，使其在25℃下搅拌1h。随后加入4g甘油、2g马来酸酐、0.5g甲基丙烯酸缩水甘油酯并搅拌均匀，在密闭容器90℃糊化30min后，冷却至25℃保持5min，然后烘干、粉碎，得到粉末状含马来酸酐和环氧基改性淀粉。
S4-S5，将10份PLA、45份PBAT、5份增容剂、0.1份抗氧剂168、0.2份抗氧剂1010和0.3份润滑剂在高速混合机中与40份塑化改性淀粉一起充分混合，混合速度为50rpm，混合时间为10分钟；随后加入至双螺杆挤出机主喂料秤中。挤出条件为：螺杆转速250rpm，螺杆温度从下料口到机头分段设置为：140℃、145℃、150℃、150℃、150℃、145℃，通过风冷、切粒、干燥制得吹膜改性树脂。
S6，将吹膜改性树脂放入吹膜机中进行吹膜加工，吹膜机各温区的温度设定为145～165℃，最终可得到一种全降解的薄膜。
(2)实施例2
以实施例1中制备的塑化改性淀粉和增容剂为原料，将12份PLA、48份PBAT、35份塑化改性淀粉、5份增容剂、0.1份抗氧剂168、0.2份抗氧剂1010和0.3份润滑剂在高速混合机中一起充分混合，混合速度为50rpm，混合时间为10分钟；随后加入至双螺杆挤出机主喂料秤中。挤出条件为：螺杆转速250rpm，螺杆温度从下料口到机头分段设置为：140℃、145℃、150℃、150℃、150℃、145℃。通过风冷、切粒、干燥制得吹膜改性树脂。并进行吹膜加工，得到一种全降解的薄膜。
(2)实施例3
以实施例1中制备的塑化改性淀粉和增容剂为原料，将15份PLA、50份PBAT、30份塑化改性淀粉、5份增容剂、0.1份抗氧剂168、0.2份抗氧剂1010和0.3份润滑剂在高速混合机中一起充分混合，混合速度为50rpm，混合时间为10分钟；随后加入至双螺杆挤出机主喂料秤中。挤出条件为：螺杆转速250rpm，螺杆温度从下料口到机头分段设置为：140℃、145℃、150℃、150℃、150℃、145℃。通过风冷、切粒、干燥制得吹膜改性树脂。并进行吹膜加工，得到一种全降解的薄膜。
(4)实施例4
以实施例1中制备的塑化改性淀粉和增容剂为原料，份8PLA、42份PBAT、45份塑化改性淀粉、5份增容剂、0.1份抗氧剂168、0.2份抗氧剂1010和0.3份润滑剂在高速混合机中一起充分混合，混合速度为50rpm，混合时间为10分钟；随后加入至双螺杆挤出机主喂料秤中。挤出条件为：螺杆转速250rpm，螺杆温度从下料口到机头分段设置为：140℃、145℃、150℃、150℃、150℃、145℃。通过风冷、切粒、干燥制得吹膜改性树脂。并进行吹膜加工，得到一种全降解的薄膜。
(5)实施例5
以实施例1中制备的塑化改性淀粉和增容剂为原料，份8PLA、45份PBAT、40份塑化改性淀粉、7份增容剂、0.1份抗氧剂168、0.2份抗氧剂1010和0.3份润滑剂在高速混合机中一起充分混合，混合速度为50rpm，混合时间为10分钟；随后加入至双螺杆挤出机主喂料秤中。挤出条件为：螺杆转速250rpm，螺杆温度从下料口到机头分段设置为：140℃、145℃、150℃、150℃、150℃、145℃。通过风冷、切粒、干燥制得吹膜改性树脂。并进行吹膜加工，得到一种全降解的薄膜。
(6)实施例6
以实施例1中制备的塑化改性淀粉和增容剂为原料，份7PLA、43份PBAT、40份塑化改性淀粉、10份增容剂、0.1份抗氧剂168、0.2份抗氧剂1010和0.3份润滑剂在高速混合机中一起充分混合，混合速度为50rpm，混合时间为10分钟；随后加入至双螺杆挤出机主喂料秤中。挤出条件为：螺杆转速250rpm，螺杆温度从下料口到机头分段设置为：140℃、145℃、150℃、150℃、150℃、145℃。通过风冷、切粒、干燥制得吹膜改性树脂。并进行吹膜加工，得到一种全降解的薄膜。
(2)实施例7
以实施例1中制备的塑化改性淀粉和增容剂为原料，份12PLA、48份PBAT、40份塑化改性淀粉、0份增容剂、0.1份抗氧剂168、0.2份抗氧剂1010和0.3份润滑剂在高速混合机中一起充分混合，混合速度为50rpm，混合时间为10分钟；随后加入至双螺杆挤出机主喂料秤中。挤出条件为：螺杆转速250rpm，螺杆温度从下料口到机头分段设置为：140℃、145℃、150℃、150℃、150℃、145℃。通过风冷、切粒、干燥制得吹膜改性树脂。并进行吹膜加工，得到一种全降解的薄膜。
四、性能分析
(1)力学性能分析
参考图1和表1，从实施例1-4和实施例7可以看出，实施例中的淀粉经过改性后，与PLA/PBAT的界面相容得到提高，从而提高制品的综合力学性能；而实施例5-7和实施例1在添加同样含量淀粉的情况下，随着增容剂含量的增加，制品的综合力学性能也明显提高。结合力学性能和成本因素，实施例1最优。
表1.实施例产品力学性能测试结果
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 拉伸模量(MPa) | 225.66 | 213.12 | 200.77 | 183.42 | 241.6 | 272.5 | 170.6 |
| 拉伸强度(MPa) | 32.62 | 29.55 | 27.45 | 25.68 | 35.4 | 38.6 | 22.1 |
| 断裂伸长率(％) | 356.31 | 400.46 | 420.88 | 300.13 | 409.13 | 445.19 | 207.56 |
(2)热变形温度分析
实施例1-7共混物热变形温度和熔点如表2所示，测试样条经过常温下放置24h后，进行维卡热变形温度测试，可以发现各组分的热变形温度在71–72℃的范围内波动，熔点在153-154℃的范围内波动，表明改性淀粉和增容剂几乎不会影响PLA/PBAT的热变形温度。
表2.实施例共混物热变形温度和熔点
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Tg(℃) | 71.96 | 71.84 | 71.89 | 71.91 | 71.95 | 71.88 | 71.93 |
| Tm(℃) | 153.81 | 153.77 | 153.72 | 153.98 | 153.37 | 153.68 | 153.59 |
(3)微观形貌的影响
图2反映了实施例1-7向PLA/PBAT共混物中引入改性淀粉和增容剂对PLA/PBAT共混物微观形貌的演变的影响。可以发现，图2g淀粉颗粒与PLA/PBAT基体间的分界线十分明显，表明两者分相严重，相容性极差；图2a-图2d所示不同改性淀粉含量在相同增容剂含量的条件下，改善了共混物的形貌，相容性得到改善，PLA/PBAT与改性淀粉之间的相间隙改善不再呈现图2g中尺寸较大的球形形貌；图2e增容剂用量增加为7pph后，两相界面显著地模糊化了，改性淀粉与PLA/PBAT留下的孔洞也有大幅度地减少，界面平滑；图2f增容剂用量为10pph时，可以观察到界面更加平滑。这表明增容剂在共混物中既改变了PLA/PBAT相的尺寸分布也完善改性淀粉与PBAT/PLA之间界面粘结。
(4)傅里叶红外光谱分析
如图3所述，在反应性熔融共混过程中增容剂中的马来酸酐和环氧基团与PLA和PBAT的羟基发生成键反应后形成大分子链，从而改善PLA和PBAT的界面相容状况。增容剂中的马来酸酐和环氧基团都可能与PLA/PBAT和改性淀粉的羟基反应，形成以增容剂分子为主干PLA/PBAT分子和改性淀粉为枝干的亲和性结构，一方面通过这种大分子提高了PLA和PBAT的相容性，另一方面也提高了PLA/PBAT与改性淀粉的相容性，同时也提高了共混物的分子量，这些改变与SEM显示的微观形貌的改善和动态流变分析中储能模量等改善密切相关。
Claims (8)
1.一种高淀粉含量全生物降解膜，由包括以下重量份的组分制成：
聚乳酸——10-50份，
聚对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯——10-50份，
增容剂——0.01-10份，
润滑剂——0-3份，
抗氧剂——0-3份，
热塑性淀粉——1-50份，
甘油——1-10份；
其中，所述增容剂由乙烯热塑性弹性体、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚而成；
所述热塑性淀粉为改性淀粉，是由40-50份玉米淀粉、40-50份蒸馏水、1-6份甘油、1-3份马来酸酐、0.1-1份甲基丙烯酸缩水甘油酯经过糊化改性而成，得到含马来酸酐和环氧基团改性淀粉。
2.根据权利要求1所述的全生物降解膜，其特征在于，所述增容剂采用以下方法制备：将乙烯热塑性弹性体在180℃密炼机中在50rpm下密练5-10min后，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续反应5-15min，再加入马来酸酐，反应5-10min后取出物料，洗涤、干燥、粉碎。
3.根据权利要求1或2所述的全生物降解膜，其特征在于，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯能够替换为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种；或者替换为甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯，其中的几种的组合。
4.根据权利要求1或2所述的全生物降解膜，其特征在于，所述增容剂采用以下方法制备：将60-70份乙烯热塑性弹性体在180℃密炼机中在50rpm下密练5-10min后，加入0.1-2.0份过氧化二苯甲酰和5-10份甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续反应5-15min，再加入20-30份马来酸酐，反应5-10min后取出物料，洗涤、干燥、粉碎。
5.根据权利要求1或2所述的全生物降解膜，其特征在于，所述聚乳酸、聚对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯重均分子量分别为40000-200000、20000-130000。
6.根据权利要求1或2所述的全生物降解膜，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钡、油酸酞胺、芥酸酞胺、亚烷基二脂肪酞胺、乙撑双硬脂酞胺、石蜡、聚乙烯蜡中的一种或一种以上；
和/或所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2246中的一种或一种以上。
7.一种权利要求1-6任一项所述的全生物降解膜的制备方法，包括如下步骤：
S1，将聚乳酸、聚对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯放入鼓风烘箱或者真空烘箱进行干燥处理，在75-85℃下烘干4-24h，使各组分的含水率≤1000ppm；
S2，将60-70份乙烯热塑性弹性体在180℃密炼机中在50rpm下密练5-10min后，加入0.1-2.0份过氧化二苯甲酰和5-10份甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续反应5-15min，再加入20-30份马来酸酐，反应5-10min后取出物料，洗涤、干燥、粉碎制得增容剂；
S3，按照配方，在20-30℃条件下，将玉米淀粉与蒸馏水混合并搅拌均匀后，加入甘油、马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯，置于高速混合机中形成胶体状的混合物，然后置于水浴锅中进行加热糊化，加热温度为80-100℃，时间为10-40min，得到粘稠状胶体，然后经过烘干、粉碎，得到热塑性淀粉；
S4，将干燥后的聚乳酸、聚对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯、热塑性淀粉、增容剂进行搅拌干混至均匀，得到预混合物，接着加入配方量的抗氧剂、润滑剂，继续搅拌均匀，得到共混物；
S5，将共混物由喂料秤加入双螺杆挤出机，挤出造粒；
S6，将经过双螺杆挤出得到的粒料干燥处理，将干燥后的粒料加入到单螺杆挤出机中，挤出吹塑，得到全生物降解薄膜。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中，双螺杆挤出机挤出温度为140-175℃，螺杆转速100-300rpm，螺杆长径比为40-50:1；
和/或步骤S6中，干燥温度为75-85℃，干燥时间为4-8h，干燥设备为真空烘箱或鼓风烘箱；
和/或步骤S6中，单螺杆挤出机挤出温度为140-170℃，螺杆转速100-300rpm，螺杆长径比为20-40:1，单螺杆挤出机的模头口径与泡管直径之比为3-5:1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111203614.6A CN113845621B (zh) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 一种增容剂及采用该增容剂的高淀粉含量全生物降解膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111203614.6A CN113845621B (zh) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 一种增容剂及采用该增容剂的高淀粉含量全生物降解膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113845621A CN113845621A (zh) | 2021-12-28 |
| CN113845621B true CN113845621B (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=78978459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111203614.6A Active CN113845621B (zh) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 一种增容剂及采用该增容剂的高淀粉含量全生物降解膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113845621B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115073900A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-09-20 | 合肥工业大学 | 一种高强高韧长效抗菌的聚乳酸共混复合材料及制备方法与应用 |
| CN115746407B (zh) * | 2022-12-28 | 2023-12-19 | 安徽瑞鸿新材料科技有限公司 | 一种全降解垃圾袋用薄膜及其制备方法 |
| CN116041925A (zh) * | 2023-01-17 | 2023-05-02 | 湖南工业大学 | 一种全生物基可降解复合材料 |
| CN115819815B (zh) * | 2023-02-16 | 2023-11-10 | 北京林业大学 | 木质素/淀粉/pbat复合薄膜材料及其制备方法和应用 |
| CN116444740B (zh) * | 2023-06-20 | 2023-09-12 | 广东省科学院生物与医学工程研究所 | 一种扩链增容剂及其制备方法和应用 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100108683A (ko) * | 2009-03-30 | 2010-10-08 | 대상 주식회사 | 폴리락트산-함유 생분해성 수지 조성물 |
| KR20120044799A (ko) * | 2010-10-28 | 2012-05-08 | 호남석유화학 주식회사 | 내충격성 및 내열성이 우수한 폴리유산-폴리프로필렌 얼로이 수지 조성물 및 이를 이용한 제품 |
| CN103450669A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-12-18 | 上海日之升新技术发展有限公司 | 一种高强度、高韧性玻纤增强pa/abs复合材料及其制备方法 |
| CN104119647A (zh) * | 2013-04-27 | 2014-10-29 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 一种高淀粉含量全生物降解组合物及其制备方法 |
| CN104861464A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-08-26 | 青岛欣展塑胶有限公司 | 高性能ptt/ppe复合材料及其制备方法 |
| CN105461967A (zh) * | 2015-06-23 | 2016-04-06 | 湖南工业大学 | 一种轻质淀粉基高韧性复合发泡材料 |
| CN109486083A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-19 | 吉林中粮生化有限公司 | 一种可生物降解共混薄膜及其制备方法 |
| CN111205604A (zh) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 超薄高强高韧生物降解地膜材料及薄膜和制备方法及应用 |
| CN112409769A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-02-26 | 苏州润佳工程塑料股份有限公司 | 一种pla-pbat共混改性可降解材料 |
| CN112574474A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-30 | 江南大学 | 一种热塑性淀粉类合金的加工方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120283364A1 (en) * | 2011-05-06 | 2012-11-08 | Cerestech, Inc. | Polymer blends comprising phase-encapsulated thermoplastic starch and process for making the same |
-
2021
- 2021-10-15 CN CN202111203614.6A patent/CN113845621B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100108683A (ko) * | 2009-03-30 | 2010-10-08 | 대상 주식회사 | 폴리락트산-함유 생분해성 수지 조성물 |
| KR20120044799A (ko) * | 2010-10-28 | 2012-05-08 | 호남석유화학 주식회사 | 내충격성 및 내열성이 우수한 폴리유산-폴리프로필렌 얼로이 수지 조성물 및 이를 이용한 제품 |
| CN104119647A (zh) * | 2013-04-27 | 2014-10-29 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 一种高淀粉含量全生物降解组合物及其制备方法 |
| CN103450669A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-12-18 | 上海日之升新技术发展有限公司 | 一种高强度、高韧性玻纤增强pa/abs复合材料及其制备方法 |
| CN104861464A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-08-26 | 青岛欣展塑胶有限公司 | 高性能ptt/ppe复合材料及其制备方法 |
| CN105461967A (zh) * | 2015-06-23 | 2016-04-06 | 湖南工业大学 | 一种轻质淀粉基高韧性复合发泡材料 |
| CN111205604A (zh) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 超薄高强高韧生物降解地膜材料及薄膜和制备方法及应用 |
| CN109486083A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-19 | 吉林中粮生化有限公司 | 一种可生物降解共混薄膜及其制备方法 |
| CN112574474A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-30 | 江南大学 | 一种热塑性淀粉类合金的加工方法 |
| CN112409769A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-02-26 | 苏州润佳工程塑料股份有限公司 | 一种pla-pbat共混改性可降解材料 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PBSA-g-MG增容改性热塑性淀粉/PBSA复合材料;王培磊等;功能高分子学报;第31卷(第1期);第64页和表1 * |
| 徐忠等.功能性变性淀粉.中国轻工业出版社,2010,(第1版),201-202. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113845621A (zh) | 2021-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113845621B (zh) | 一种增容剂及采用该增容剂的高淀粉含量全生物降解膜 | |
| CN106519618B (zh) | 一种高含量聚乳酸薄膜及其制备方法 | |
| CN103992517B (zh) | 一种可连续化生产全降解淀粉基塑料合金及其制备方法 | |
| CN104119647B (zh) | 一种高淀粉含量全生物降解组合物及其制备方法 | |
| CN108822514B (zh) | 一种完全生物降解聚乳酸基吹塑薄膜及其制备方法 | |
| CN109486083A (zh) | 一种可生物降解共混薄膜及其制备方法 | |
| CN103589124A (zh) | 一种全生物降解pla/pbat复合薄膜及其制备方法 | |
| CN111040400A (zh) | 一种全生物降解片材及其制备方法 | |
| CN112210197A (zh) | 一种可生物降解聚乳酸薄膜及其制备方法 | |
| CN104387732A (zh) | 一种透明抗撕裂聚乳酸生物降解薄膜及其制备方法 | |
| CN108017887A (zh) | 一种pla-pbsa吹塑薄膜及其制备方法 | |
| CN112552655B (zh) | 适用于制备薄膜的改性纤维素填充pbat/pla组合物及其制备和应用 | |
| CN101525487A (zh) | 一种可环境降解的复合材料及其制备方法 | |
| CN111978691B (zh) | 一种可生物降解地膜及其制备方法 | |
| CN111133052A (zh) | 可生物降解的聚合物混合物及其制备方法 | |
| CN114729165A (zh) | 生物降解性树脂组合物及其制备方法 | |
| CN113956630A (zh) | 一种完全生物降解薄膜及其制备方法 | |
| CN107083032A (zh) | 一种加工挤出过程中交联反应制备高强度和高韧性生物可降解聚乳酸基复合材料的方法 | |
| CN110317406A (zh) | 一种生物可降解聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CN101168617A (zh) | 聚乳酸增韧改性的方法 | |
| CN114573965B (zh) | 一种高阻隔生物可降解材料及其制备方法和应用 | |
| CN113831702B (zh) | 可降解塑料餐盒组合物及其制备方法 | |
| CN102070795A (zh) | 一种生物降解组合物及其制备方法和应用 | |
| CN111763410B (zh) | 一种高淀粉含量生物可降解pbat合金及其制备方法 | |
| CN113956627A (zh) | 一种抗析出和低雾度的淀粉基全生物可降解pbat合金及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |